JP2022097566A

JP2022097566A - Pendulum type vibration control device

Info

Publication number: JP2022097566A
Application number: JP2022071424A
Authority: JP
Inventors: 義幸石川; Yoshiyuki Ishikawa; 龍大欄木; Ryota Maseki
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2022-06-30
Anticipated expiration: 2038-06-25
Also published as: JP7266133B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pendulum type vibration control device which is in a simple configuration and compact and effectively controls a vibration of a high-rise building to a long-period and long time earthquake motion.

SOLUTION: A pendulum type vibration control device comprises a fixed frame 2 fixed to a structure, a suspension frame 3 arranged concentrically inside the fixed frame 2, a weight 4 arranged inside the suspension frame 3 and a plurality of horizontal dampers 5,5,.... horizontally stretched between the weight 4 and the suspension frame 3 and between an outside suspension frame 3 and the fixed frame 2.

SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、地震用の振り子式制振装置に関する。 The present invention relates to a pendulum type vibration damping device for earthquakes.

高層建物の振動制御技術として、振り子式制振装置が知られている。振り子式制振装置は、強風等によって建物が揺れた際に、屋上などに設置された錘が、建物の揺れる方向と逆方向に振れることで振動エネルギーを相殺して制振するものである。このような振り子式制振装置として、錘を多段式に吊持することで装置の小型化を図る振り子式制振装置がある。
近年、振り子式制振装置の大型化および大ストローク化によって長周期・長時間地震動を制御する制振装置が開発されている。
例えば、本出願人は、特許文献１に示すように、構造物に立設された外フレームに、複数本の吊材を介して１以上のフレームが同軸的に吊持され、最も内側のフレームに錘が吊持された振り子式制振装置を開発し、実用化に至っている。
なお、建物の屋上等の用途によっては、振り子式制振装置の設置スペースが限られている場合がある。そのため、長周期・長時間地震動を制御することを目的として、大型化された制振装置が設置できない場合がある。
特許文献２には、フレームの内側において当該フレームによって吊持された複数のフレームを同軸的に配置するとともに、最も内側のフレームによって錘を水平移動可能に吊持し、フレーム同士および最も内側のフレームと錘とを水平アクチュエータにより接続したアクティブ型の制振装置が開示されている。特許文献２の制振装置は、コンピュータによりアクチュエータの駆動量を制御することで、制振性を確保するとともに、装置の小型化を可能にしている。 A pendulum type vibration damping device is known as a vibration control technique for high-rise buildings. In the pendulum type vibration damping device, when a building is shaken by a strong wind or the like, the weight installed on the roof or the like swings in the direction opposite to the shaking direction of the building to offset the vibration energy and suppress the vibration. As such a pendulum type vibration control device, there is a pendulum type vibration control device that aims to reduce the size of the device by suspending the weight in multiple stages.
In recent years, vibration control devices that control long-period and long-term seismic motion have been developed by increasing the size and stroke of pendulum type vibration control devices.
For example, as shown in Patent Document 1, the applicant has one or more frames coaxially suspended on an outer frame erected on a structure via a plurality of suspending materials, and the innermost frame. We have developed a pendulum type vibration control device with a weight suspended on the same axis and have reached practical use.
Depending on the application such as the roof of a building, the installation space for the pendulum type vibration damping device may be limited. Therefore, it may not be possible to install a large-sized vibration damping device for the purpose of controlling long-period and long-term ground motion.
In Patent Document 2, a plurality of frames suspended by the frame are coaxially arranged inside the frame, and the weight is suspended horizontally by the innermost frame so that the frames can be moved horizontally and the innermost frame. An active type vibration damping device in which a weight and a weight are connected by a horizontal actuator is disclosed. The vibration damping device of Patent Document 2 secures vibration damping performance and enables miniaturization of the device by controlling the driving amount of the actuator by a computer.

特開２０１７－００８６３４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-008634 特開平０７－０３４７２０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-034720

特許文献２の制振装置は、アクチュエータの動力が必要なため、装置の維持管理に手間と費用がかかる。また、多数のアクチュエータをコンピュータ制御するため、装置が複雑である。
このような観点から、本発明は、アクチュエータ等の動力を必要とせず、コンパクトで、かつ長周期・長時間地震動に対する高層建物の制振に効果的な振り子式制振装置を提案することを課題とする。 Since the vibration damping device of Patent Document 2 requires the power of an actuator, maintenance and management of the device requires labor and cost. In addition, the device is complicated because a large number of actuators are controlled by a computer.
From this point of view, it is an object of the present invention to propose a pendulum type vibration damping device that does not require power such as an actuator, is compact, and is effective in damping a high-rise building against long-period and long-term ground motion. And.

前記課題を解決するために、本発明の振り子式制振装置は、構造物に固定された固定フレームと、この固定フレームの内側で同心状に配設された吊フレームと、吊フレームの内側に配設された錘と、錘と吊フレームとの間および吊フレームと固定フレームとの間に横架された複数の水平ダンパーとを備えるものである。水平ダンパーは、固定フレーム、吊フレームまたは錘に対して、縦軸を中心に回動可能に配置されている。なお、吊フレームを挟んで対向する内外一対の水平ダンパーは、平面視Ｖ字状に配置するのが望ましい。 In order to solve the above problems, the pendulum type vibration damping device of the present invention has a fixed frame fixed to a structure, a hanging frame concentrically arranged inside the fixed frame, and the inside of the hanging frame. It is provided with an arranged weight and a plurality of horizontal dampers horizontally laid between the weight and the suspension frame and between the suspension frame and the fixed frame. The horizontal damper is rotatably arranged about the vertical axis with respect to the fixed frame, the suspension frame or the weight. It is desirable that the pair of inner and outer horizontal dampers facing each other across the suspension frame are arranged in a V-shape in a plan view.

かかる振り子式制振装置によれば、錘とフレームおよびフレーム同士の間に介設された水平ダンパーにより振幅量が制御されるため、長周期・長時間地震動に対する高層建物の制振に効果的であるとともに、装置の小型化が可能である。また、複数の水平ダンパーは、ジグザグ状に配置されているため、錘が揺れた際の錘の回転（ねじれ）が防止されている。そのため、制振装置の作動の安定性が向上する。また、アクチュエータを使用していないため、装置の駆動手段を要しない。その結果、維持管理の簡素化およびランニングコストの低減化を図ることができる。 According to such a pendulum type vibration damping device, the amount of amplitude is controlled by the weight and the frame and the horizontal damper interposed between the frames, so that it is effective for damping a high-rise building against long-period and long-term ground motion. At the same time, the device can be miniaturized. Further, since the plurality of horizontal dampers are arranged in a zigzag shape, rotation (twisting) of the weight when the weight swings is prevented. Therefore, the stability of the operation of the vibration damping device is improved. Moreover, since no actuator is used, no drive means for the device is required. As a result, maintenance can be simplified and running costs can be reduced.

本発明の振り子式制振装置によれば、アクチュエータ等を用いないため、動力を必要としない。そのため、装置の簡素化とコンパクトが可能になった。また、錘とフレームおよびフレーム同士の間に介設された水平ダンパーにより振幅量が制御されるため、長周期・長時間地震動に対して高層建物の制振性に優れている。さらに、複数の水平ダンパーをジグザグ状に配置することで、錘が揺れた際にねじれることが防止され、その結果、制振装置の作動の安定性が向上した。 According to the pendulum type vibration damping device of the present invention, no power is required because an actuator or the like is not used. Therefore, it has become possible to simplify and compact the device. In addition, since the amount of amplitude is controlled by the weight and the frame and the horizontal damper interposed between the frames, the vibration damping property of the high-rise building is excellent against long-period and long-term ground motion. Furthermore, by arranging a plurality of horizontal dampers in a zigzag shape, it was prevented from twisting when the weight shook, and as a result, the stability of the operation of the vibration damping device was improved.

本発明の実施形態に係る振り子式制振装置を示す平面図である。It is a top view which shows the pendulum type vibration damping device which concerns on embodiment of this invention. 同制振装置の側面図である。It is a side view of the vibration damping device. 図２のＩＩ－ＩＩ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 図１のＩ－Ｉ断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 比較例の振り子式制振装置に地震動が作用した状況を示す平面図であって、（ａ）は常時、（ｂ）は地震動作用時である。It is a plan view which shows the situation which the seismic motion acted on the pendulum type vibration damping device of the comparative example, (a) is always, (b) is for seismic operation. 本実施形態の振り子式制振装置に地震動が作用した状況を示す平面図であって、（ａ）は常時、（ｂ）は地震動作用時である。It is a top view which shows the situation which the seismic motion acted on the pendulum type vibration damping device of this embodiment, (a) is always, (b) is for seismic operation.

本実施形態では、地震時の長周期・長時間地震動に効果的な多段振り子式制振装置（地震用ＴＭＤ１）について説明する。地震用ＴＭＤ（チューンド・マス・ダンパー）１は、建物に地震動等が作用した際に、建物の揺れる方向と逆方向に錘４が振れることで、振動エネルギーを相殺して、建物を制振する。また、地震用ＴＭＤ１は、錘４を多段式に吊持することで、錘４のストローク長を大きくしている。
本実施形態の地震用ＴＭＤ１は、図１に示すように、固定フレーム２と、２つの吊フレーム３，３と、錘４と、複数の水平ダンパー５，５，…（図３参照）とを備えている。 In this embodiment, a multi-stage pendulum type vibration damping device (TMD1 for earthquake) that is effective for long-period and long-term ground motion during an earthquake will be described. The earthquake TMD (tuned mass damper) 1 damps the building by canceling the vibration energy by swinging the weight 4 in the direction opposite to the shaking direction of the building when an earthquake motion or the like acts on the building. .. Further, in the TMD1 for earthquakes, the stroke length of the weight 4 is increased by suspending the weight 4 in a multi-stage manner.
As shown in FIG. 1, the seismic TMD 1 of the present embodiment includes a fixed frame 2, two suspension frames 3, 3, a weight 4, and a plurality of horizontal dampers 5, 5, ... (See FIG. 3). I have.

固定フレーム２は、図２に示すように、建物（構造物）Ｂの屋上に固定されていて、吊フレーム３，３、錘４および水平ダンパー５を支持している。固定フレーム２は、土台２１，２１，…と、複数の支柱２２，２２，…と、本体部２３と、吊持部２４とを備えている。
土台２１は、建物Ｂに固定された鋼板である。土台２１は、建物Ｂに埋め込まれたアンカーを介して固定されている。なお、土台２１の建物Ｂへの固定方法は限定されるものではない。また、土台２１の構成は支柱２２を支持することが可能であれば限定されるものではなく、例えば、Ｈ形鋼や溝形鋼等の鋼材を組み合わせたものであってもよい。さらに、土台２１は必要に応じて形成すればよい。
支柱２２は、土台２１の上面に立設されて、本体部２３を支持している。本実施形態の支柱２２は、Ｈ形鋼からなる。なお、支柱２２を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、溝形鋼や角鋼等であってもよい。支柱２２は、本体部２３の角部において、土台２１と本体部２３との間に介設されている。なお、支柱２２の配置および数は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。支柱２２の両端は、それぞれ土台２１および本体部２３に溶接されている。なお、支柱２２の土台２１または本体部２３への固定方法は限定されるものではなく、例えば、ボルト接合してもよい。 As shown in FIG. 2, the fixed frame 2 is fixed to the roof of the building (structure) B and supports the suspension frames 3, 3, the weight 4, and the horizontal damper 5. The fixed frame 2 includes a base 21, 21, ..., a plurality of columns 22, 22, ..., a main body portion 23, and a suspension portion 24.
The base 21 is a steel plate fixed to the building B. The base 21 is fixed via an anchor embedded in the building B. The method of fixing the base 21 to the building B is not limited. Further, the structure of the base 21 is not limited as long as it can support the support column 22, and may be, for example, a combination of steel materials such as H-shaped steel and channel steel. Further, the base 21 may be formed as needed.
The support column 22 is erected on the upper surface of the base 21 and supports the main body portion 23. The support column 22 of this embodiment is made of H-shaped steel. The material constituting the support column 22 is not limited, and may be, for example, channel steel or square steel. The support column 22 is interposed between the base 21 and the main body 23 at the corner of the main body 23. The arrangement and number of columns 22 are not limited, and may be appropriately determined. Both ends of the column 22 are welded to the base 21 and the main body 23, respectively. The method of fixing the support column 22 to the base 21 or the main body portion 23 is not limited, and may be bolted, for example.

本体部２３（固定フレーム２）は、図３に示すように、平面視矩形状に形成された枠材である。本体部２３は、Ｈ形鋼を組み合わせることにより形成されている。なお、本体部２３は、水平ダンパー５を取り付けることが可能であればよく、その平面形状は限定されるものではない。例えば、矩形以外の多角形状、円形、楕円形等であってもよいし、本体部２３を一対の支柱２２，２２に横架された鋼材により形成してもよい。また、本体部２３を構成する材料は、Ｈ形鋼に限定されるものではなく、例えば溝形鋼等であってもよい。
図２に示すように、吊持部２４は、ワイヤ６を介して外側の吊フレーム３（第一吊フレーム３１）を吊持している。本実施形態の吊持部２４は、図１に示すように、鋼材を組み合わせることにより平面視八角形状に形成されている。なお、吊持部２４の平面形状は限定されるものではない。また、吊持部２４を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、Ｈ形鋼や溝形鋼を使用すればよい。図４に示すように、吊持部２４は、本体部２３の上方に配置されており、本体部２３の上面に立設された支持柱２５によって支持されている。支持柱２５は、鋼材からなり、吊持部２４の角部において、本体部２３と吊持部２４との間に介設されている。なお、支持柱２５を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、Ｈ形鋼や溝形鋼を使用すればよい。 As shown in FIG. 3, the main body portion 23 (fixed frame 2) is a frame material formed in a rectangular shape in a plan view. The main body 23 is formed by combining H-shaped steels. The main body 23 may be attached to the horizontal damper 5, and its planar shape is not limited. For example, it may have a polygonal shape other than a rectangle, a circle, an ellipse, or the like, or the main body 23 may be formed of a steel material laid horizontally on a pair of columns 22, 22. Further, the material constituting the main body portion 23 is not limited to the H-shaped steel, and may be, for example, a channel steel or the like.
As shown in FIG. 2, the suspension portion 24 suspends the outer suspension frame 3 (first suspension frame 31) via the wire 6. As shown in FIG. 1, the suspension portion 24 of the present embodiment is formed into an octagonal shape in a plan view by combining steel materials. The planar shape of the holding portion 24 is not limited. Further, the material constituting the suspension portion 24 is not limited, and for example, H-shaped steel or channel steel may be used. As shown in FIG. 4, the suspension portion 24 is arranged above the main body portion 23 and is supported by a support pillar 25 erected on the upper surface of the main body portion 23. The support pillar 25 is made of a steel material and is interposed between the main body portion 23 and the suspension portion 24 at the corner portion of the suspension portion 24. The material constituting the support column 25 is not limited, and for example, H-shaped steel or channel steel may be used.

図１および図３に示すように、吊フレーム３は、固定フレーム２の内側に配設されている。本実施形態では、二つの吊フレーム３，３（第一吊フレーム３１および第二吊フレーム３２）が、固定フレーム２と同心状に配設されている。各吊フレーム３は、平面視矩形状の本体部（第一本体部３３および第二本体部３４）を備えている。本体部３３，３４は、Ｈ形鋼を組み合わせることにより形成されている。なお、本体部３３，３４を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、溝形鋼や角鋼等であってもよい。また、各本体部３３，３４の平面形状は矩形に限定されるものではなく、例えば、矩形以外の多角形状、円形、楕円形等であってもよい。 As shown in FIGS. 1 and 3, the suspension frame 3 is arranged inside the fixed frame 2. In the present embodiment, the two suspension frames 3 and 3 (first suspension frame 31 and second suspension frame 32) are arranged concentrically with the fixed frame 2. Each suspension frame 3 includes a main body portion (first main body portion 33 and second main body portion 34) having a rectangular shape in a plan view. The main bodies 33 and 34 are formed by combining H-shaped steels. The materials constituting the main bodies 33 and 34 are not limited, and may be, for example, channel steel or square steel. Further, the planar shape of each of the main body portions 33 and 34 is not limited to a rectangle, and may be, for example, a polygonal shape other than a rectangle, a circle, an ellipse, or the like.

第一吊フレーム３１は、図２および図３に示すように、ワイヤ６を介して固定フレーム２の吊持部２４によって吊持されている。ワイヤ６は、固定フレーム２の吊持部２４と第一吊フレーム３１の本体部（以下「第一本体部３３」という）との間に介設されていて、第一本体部３３の角部を吊持している。第一本体部３３は、固定フレーム２の本体部２３よりも低い位置に配置されている。すなわち、本体部２３と第一本体部３３は段差を有している。なお、本体部２３と第一本体部３３の高さ関係は限定されるものではなく、例えば、同じ高さに配置されていてもよい。第一吊フレーム３１は、第二吊フレーム３２の本体部（以下、「第二本体部３４」という）を吊持する第一吊持部３５を備えている。図１に示すように、第一吊持部３５は、Ｈ形鋼を組み合わせることにより、平面視八角形状に形成されている。なお、第一吊持部３５を構成する材料はＨ形鋼に限定されるものではない。また、第一吊持部３５の平面形状も八角形に限定されるものではない。図４に示すように、第一吊持部３５は、第一本体部３３の上方に配置されており、第一本体部３３の上面に立設された支持柱３６によって支持されている。支持柱３６は、鋼材からなり、第一吊持部３５の角部において、第一本体部３３と第一吊持部３５との間に介設されている。なお、支持柱３６を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、Ｈ形鋼や溝形鋼を使用すればよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first suspension frame 31 is suspended by the suspension portion 24 of the fixed frame 2 via the wire 6. The wire 6 is interposed between the hanging portion 24 of the fixed frame 2 and the main body portion of the first hanging frame 31 (hereinafter referred to as “first main body portion 33”), and is a corner portion of the first main body portion 33. Is hanging. The first main body 33 is arranged at a position lower than the main body 23 of the fixed frame 2. That is, the main body portion 23 and the first main body portion 33 have a step. The height relationship between the main body 23 and the first main body 33 is not limited, and may be arranged at the same height, for example. The first suspension frame 31 includes a first suspension portion 35 that suspends the main body portion of the second suspension frame 32 (hereinafter, referred to as “second main body portion 34”). As shown in FIG. 1, the first suspension portion 35 is formed into an octagonal shape in a plan view by combining H-shaped steels. The material constituting the first suspension portion 35 is not limited to the H-shaped steel. Further, the planar shape of the first suspension portion 35 is not limited to the octagonal shape. As shown in FIG. 4, the first suspension portion 35 is arranged above the first main body portion 33 and is supported by a support pillar 36 erected on the upper surface of the first main body portion 33. The support pillar 36 is made of a steel material and is interposed between the first main body portion 33 and the first suspension portion 35 at the corner portion of the first suspension portion 35. The material constituting the support column 36 is not limited, and for example, H-shaped steel or channel steel may be used.

第二吊フレーム３２は、ワイヤ６を介して第一吊持部３５によって吊持されている（図２～図４参照）。ワイヤ６は、第一吊持部３５と第二本体部３４との間に介設されていて、図３に示すように、第二本体部３４の角部を吊持している。第二本体部３４は、第一本体部３３よりも低い位置に配置されている。すなわち、第一本体部３３と第二本体部３４は段差を有している。なお、第一本体部３３と第二本体部３４の高さ関係は限定されるものではなく、例えば、同じ高さに配置されていてもよい。第二吊フレーム３２は、図１および図４に示すように、錘４を吊持する第二吊持部３７を備えている。図１に示すように、第二吊持部３７は、Ｈ形鋼を組み合わせることにより、平面視矩形状に形成されている。なお、第二吊持部３７を構成する材料はＨ形鋼に限定されるものではない。また、第二吊持部３７の平面形状は矩形状に限定されるものではない。図４に示すように、第二吊持部３７は、第二本体部３４および錘４の上方に配置されており、第二本体部３４の上面に立設された支持柱３８によって支持されている。支持柱３８は、鋼材からなり、第二吊持部３７の角部において、第二本体部３４と第二吊持部３７との間に介設されている。なお、支持柱３８を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、Ｈ形鋼や溝形鋼を使用すればよい。 The second suspension frame 32 is suspended by the first suspension portion 35 via the wire 6 (see FIGS. 2 to 4). The wire 6 is interposed between the first suspension portion 35 and the second main body portion 34, and as shown in FIG. 3, suspends the corner portion of the second main body portion 34. The second main body 34 is arranged at a position lower than that of the first main body 33. That is, the first main body 33 and the second main body 34 have a step. The height relationship between the first main body 33 and the second main body 34 is not limited, and may be arranged at the same height, for example. As shown in FIGS. 1 and 4, the second suspension frame 32 includes a second suspension portion 37 for suspending the weight 4. As shown in FIG. 1, the second suspension portion 37 is formed in a rectangular shape in a plan view by combining H-shaped steels. The material constituting the second suspension portion 37 is not limited to the H-shaped steel. Further, the planar shape of the second suspension portion 37 is not limited to a rectangular shape. As shown in FIG. 4, the second suspension portion 37 is arranged above the second main body portion 34 and the weight 4, and is supported by the support pillar 38 erected on the upper surface of the second main body portion 34. There is. The support pillar 38 is made of a steel material and is interposed between the second main body portion 34 and the second suspension portion 37 at the corner portion of the second suspension portion 37. The material constituting the support column 38 is not limited, and for example, H-shaped steel or channel steel may be used.

図１および図３に示すように、錘４は、第二吊フレーム３２の内側に配設されている。本実施形態の錘４（錘本体４１）は、平面視矩形状を有した柱状（直方体状）部材である。錘４は、第二吊フレーム３２によって吊持されている。本実施形態の錘４は、錘本体４１と支持板４２とを備えている。錘本体４１は、支持板４２の上面に固定されている。支持板４２は、平面視矩形状の鋼板からなり、角部にワイヤ６，６，…が取り付けられている。ワイヤ６は、第二吊持部３７から吊り下げられて、錘４を吊持している。支持板４２は、第二本体部３４よりも低い位置に配置されている。すなわち、第二本体部３４と支持板４２は段差を有している。なお、第二本体部３４と支持板４２との高さ関係は限定されるものではなく、例えば同じ高さであってもよい。 As shown in FIGS. 1 and 3, the weight 4 is arranged inside the second suspension frame 32. The weight 4 (weight body 41) of the present embodiment is a columnar (rectangular parallelepiped) member having a rectangular shape in a plan view. The weight 4 is suspended by the second suspension frame 32. The weight 4 of the present embodiment includes a weight body 41 and a support plate 42. The weight body 41 is fixed to the upper surface of the support plate 42. The support plate 42 is made of a steel plate having a rectangular shape in a plan view, and wires 6, 6, ... Are attached to the corners thereof. The wire 6 is suspended from the second suspension portion 37 to suspend the weight 4. The support plate 42 is arranged at a position lower than that of the second main body portion 34. That is, the second main body portion 34 and the support plate 42 have a step. The height relationship between the second main body portion 34 and the support plate 42 is not limited, and may be, for example, the same height.

図３に示すように、吊フレーム３には、複数の水平ダンパー５，５，…が周方向に等間隔に取り付けられている。本実施形態では、吊フレーム３（本体部３３，３４）の各辺に内外一対の水平ダンパー５，５が取り付けられている。また、本実施形態では、水平ダンパー５として、いわゆるオイルダンパーを使用する。なお、水平ダンパー５は、オイルダンパーに限定されるものではなく、例えばスプリングダンパーやエアダンパー等であってもよい。
水平ダンパー５は、固定フレーム２と第一吊フレーム３１（吊フレーム３）との間、第一吊フレーム３１と第二吊フレーム３２との間（吊フレーム３同士の間）、および第二吊フレーム３２（吊フレーム３）と錘４との間にそれぞれ横架されている。
水平ダンパー５は、平面視で吊フレーム３に対して傾斜しており、水平ダンパー５の一端は吊フレーム３の各辺（本実施形態では本体部３３，３４の各辺）に取り付けられている。吊フレーム３を挟んで対向する内外一対の水平ダンパー５，５は、平面視Ｖ字状（互い違い）に配置されている。水平ダンパー５の他端は、他の吊フレーム３、固定フレーム２または錘４に取り付けられている。なお、水平ダンパー５は、固定フレーム２、吊フレーム３または錘４に対して、縦軸を中心に回動可能に固定されている。 As shown in FIG. 3, a plurality of horizontal dampers 5, 5, ... Are attached to the suspension frame 3 at equal intervals in the circumferential direction. In the present embodiment, a pair of inner and outer horizontal dampers 5 and 5 are attached to each side of the suspension frame 3 (main body portions 33 and 34). Further, in the present embodiment, a so-called oil damper is used as the horizontal damper 5. The horizontal damper 5 is not limited to the oil damper, and may be, for example, a spring damper, an air damper, or the like.
The horizontal damper 5 is provided between the fixed frame 2 and the first suspension frame 31 (suspension frame 3), between the first suspension frame 31 and the second suspension frame 32 (between the suspension frames 3), and the second suspension. It is horizontally laid between the frame 32 (suspended frame 3) and the weight 4.
The horizontal damper 5 is inclined with respect to the suspension frame 3 in a plan view, and one end of the horizontal damper 5 is attached to each side of the suspension frame 3 (each side of the main body portions 33 and 34 in this embodiment). .. A pair of inner and outer horizontal dampers 5 and 5 facing each other with the suspension frame 3 interposed therebetween are arranged in a V-shape (alternately) in a plan view. The other end of the horizontal damper 5 is attached to another suspension frame 3, fixed frame 2 or weight 4. The horizontal damper 5 is rotatably fixed to the fixed frame 2, the suspension frame 3, or the weight 4 about the vertical axis.

本実施形態の地震用ＴＭＤ１によれば、固定フレーム２と第一吊フレーム３１との間、第一吊フレーム３１と第二吊フレーム３２との間、および第二吊フレーム３２と錘４との間に介設された水平ダンパー５，５，５によって振幅量が制御されているため、長周期・長時間地震動に対する高層建物の制振に効果的である。また、錘４が、複数の吊フレーム３，３によって多段式に吊持されているため、装置が小型化されており、その結果、省スペース化が可能である。
また、水平ダンパー５，５，…は、本体部２３と支持板４２との間にジグザグ状に配置されているため、錘４が揺れた際にねじれることが防止されている。すなわち、吊フレーム３を挟む内外一対の水平ダンパー５，５を、図５（ａ）に示すように、平行に配置すると、地震動を受けた際に、図５（ｂ）に示すように錘４が回転してしまうおそれがある。一方、図６（ａ）に示す本実施形態の地震用ＴＭＤ１によれば、吊フレーム３を挟む内外一対の水平ダンパー５，５が互い違いになるように平面視Ｖ字状に配置されているため、地震動を受けた場合であっても、図６（ｂ）に示すように、錘４の回転（ねじれ）を制御することができる。そのため、地震用ＴＭＤ１の作動の安定性が向上する。また、錘４にねじれが生じると、地震用ＴＭＤ１が設置された躯体にねじれ反力が作用するが、本実施形態の地震用ＴＭＤ１によれば、ねじれ反力を小さくすることが可能となり、その結果、躯体への負担が小さくなる。さらに、錘４のねじれを抑制することで、地震用ＴＭＤ１の各フレーム（固定フレーム２および吊フレーム３）屁の負担の軽減、ひいては、各部材の小断面化を図ることが可能となる。
また、本実施形態の地震用ＴＭＤ１は、アクチュエータを使用していないため、駆動手段を要しない。その結果、維持管理の簡素化およびランニングコストの低減化を図ることができる。 According to the seismic TMD1 of the present embodiment, between the fixed frame 2 and the first suspension frame 31, between the first suspension frame 31 and the second suspension frame 32, and between the second suspension frame 32 and the weight 4. Since the amplitude is controlled by the horizontal dampers 5, 5 and 5 installed between them, it is effective in controlling the vibration of high-rise buildings against long-period and long-term seismic motion. Further, since the weight 4 is suspended in a multi-stage manner by a plurality of suspension frames 3, 3, the device is miniaturized, and as a result, space can be saved.
Further, since the horizontal dampers 5, 5, ... Are arranged in a zigzag shape between the main body 23 and the support plate 42, they are prevented from twisting when the weight 4 swings. That is, when a pair of inner and outer horizontal dampers 5 and 5 sandwiching the suspension frame 3 are arranged in parallel as shown in FIG. 5 (a), when a seismic motion is received, the weight 4 is arranged as shown in FIG. 5 (b). May rotate. On the other hand, according to the seismic TMD1 of the present embodiment shown in FIG. 6A, the pair of inner and outer horizontal dampers 5 and 5 sandwiching the suspension frame 3 are arranged in a V-shape in a plan view so as to be staggered. As shown in FIG. 6B, the rotation (twisting) of the weight 4 can be controlled even when the weight 4 is subjected to seismic motion. Therefore, the operational stability of the TMD1 for earthquakes is improved. Further, when the weight 4 is twisted, a twisting reaction force acts on the skeleton in which the seismic TMD1 is installed. However, according to the seismic TMD1 of the present embodiment, the twisting reaction force can be reduced. As a result, the burden on the skeleton is reduced. Further, by suppressing the twist of the weight 4, it is possible to reduce the burden on each frame (fixed frame 2 and suspension frame 3) of the earthquake TMD 1 and to reduce the cross section of each member.
Further, since the seismic TMD1 of the present embodiment does not use an actuator, no driving means is required. As a result, maintenance can be simplified and running costs can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
前記実施形態では、地震用ＴＭＤ１が２つの吊フレーム３を備えている場合について説明したが、地震用ＴＭＤ１が備える吊フレーム３の数は限定されるものではなく、例えば、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。吊フレーム３が１つの地震用ＴＭＤ１（２段振り子式制振装置）は、固定フレーム２と、固定フレーム２の内側で同心状に配設されて固定フレーム２によって吊持された１つの吊フレーム３と、吊フレーム３の内側に配設されて吊フレーム３によって吊持された錘４と、錘４と吊フレーム３の間および吊フレーム３と固定フレーム２との間に横架された複数の水平ダンパー５，５，…とを備えるものとする。
前記実施形態では、矩形状の吊フレーム３（本体部３３，３４）の各辺に内外一対の水平ダンパー５，５が取り付けられているものとしたが、水平ダンパー５の取り付け個所は、周方向に対して等間隔であれば限定されるものではない。すなわち、吊フレーム３（本体部３３，３４）の平面形状が矩形以外の多角形の場合には、必ずしも各辺に取り付ける必要はない。また、吊フレーム３（本体部３３，３４）の平面形状が円形や楕円形の場合には、複数の水平ダンパー５，５，…を等間隔に配置すればよい。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and each of the above-mentioned components can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, the case where the seismic TMD1 includes two suspension frames 3 has been described, but the number of suspension frames 3 included in the seismic TMD1 is not limited, and even if it is one, for example. It may be 3 or more. The earthquake TMD 1 (two-stage pendulum type vibration damping device) having one suspension frame 3 is a single suspension frame that is concentrically arranged inside the fixed frame 2 and suspended by the fixed frame 2. 3 and a plurality of weights 4 arranged inside the suspension frame 3 and suspended by the suspension frame 3 and horizontally suspended between the weight 4 and the suspension frame 3 and between the suspension frame 3 and the fixed frame 2. It shall be equipped with horizontal dampers 5, 5, ...
In the above embodiment, it is assumed that a pair of inner and outer horizontal dampers 5 and 5 are attached to each side of the rectangular suspension frame 3 (main body portions 33 and 34), but the attachment points of the horizontal damper 5 are in the circumferential direction. However, it is not limited as long as it is evenly spaced. That is, when the planar shape of the suspension frame 3 (main body portions 33, 34) is a polygon other than a rectangle, it is not always necessary to attach it to each side. Further, when the planar shape of the suspension frame 3 (main body portions 33, 34) is circular or elliptical, a plurality of horizontal dampers 5, 5, ... May be arranged at equal intervals.

１地震用ＴＭＤ（振り子式制振装置）
２固定フレーム
３吊フレーム
３１第一吊フレーム
３２第二吊フレーム（最も内側に配設された吊フレーム）
４錘
５水平ダンパー
６ワイヤ 1 TMD for earthquakes (pendulum type vibration control device)
2 Fixed frame 3 Suspended frame 31 First suspended frame 32 Second suspended frame (suspended frame arranged on the innermost side)
4 weight 5 horizontal damper 6 wire

Claims

A fixed frame fixed to the structure and
Suspended frames arranged concentrically inside the fixed frame,
A weight arranged inside the suspension frame and
A pendulum type vibration damping device including a plurality of horizontal dampers laid between the weight and the suspension frame and between the suspension frame and the fixed frame.
The horizontal damper is a pendulum type vibration damping device characterized in that it is rotatably arranged about a vertical axis with respect to the fixed frame, the suspension frame, or the weight.

The pendulum type vibration damping device according to claim 1, wherein the pair of inner and outer horizontal dampers facing each other with the suspension frame interposed therebetween are arranged in a V-shape in a plan view.